3. Расчет сложных цепей методом наложения

Метод наложения может быть применен при расчете линейных электрических цепей, содержащих более одного источника энергии, и заключается в следующем.

Для определения токов в ветвях сколь угодно сложной цепи сначала находят ток в этих ветвях при действии каждого источника в отдельности, предполагая электродвижущие силы других источников равными нулю, а их внутренние сопротивления неизменными. Найденные значения токов для одной и той же ветви алгебраически складываются, что и дает действительные значения токов при одновременном действии всех источников.

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую схему, показанную на рисунке 1-1 и установить в ней режим по указанию преподавателя.

2. Измерить ЭДС источников питания Е₁ и Е₂. Измерения следует проводить в режиме холостого хода.

3. Измерить токи I₁, I₂, I₃; напряжения U_АБ, U_БВ, U_ВГ, U_ГД, U_ДК, U_КА, U_ВК . Результаты измерений занести в таблицу 1-1.

Таблица 1-1

Е1	Е2	I1	I2	I3	UАБ	UБВ	UВГ	UГД	UДК	UКА	UВК
В	В	А	А	А	В	В	В	В	В	В	В

4. Принять за 0 потенциал точки, заданной преподавателем и измерить потенциалы всех точек. При измерении потенциалов отрицательный вывод вольтметра соединяется с точкой, потенциал которой принят за ноль. Положительный вывод вольтметра соединяют с точкой, в которой измеряют потенциал. Значения потенциалов следует записывать с учетом знака. Результаты измерений занести в таблицу 1-2.

Таблица 1-2

А	Б	В	Г	Д	К
В	В	В	В	В	В

5. Вычислить:

а) внутренние сопротивления источников питания r₀₁ и r₀₂ по формулам:

; .

б) сопротивления R₁ , R₂ , R₃ , R₄ , R₅ по формулам R₁ = U_БВ /I₁ ;

R₂ = U_ВГ /I₂ ; R₃ = U_ВК /I₃ и т. д. Результаты занести в таблицу 1-3;

Таблица 1-3

r01	r02	R1	R2	R3	R4	R5
Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом

в) потенциалы точек цепи.

6. Убедиться в правильности второго закона Кирхгофа для контуров ДГВКД , АБВГДКА и АБВКА.

7. Построить потенциальную диаграмму для контура АБВГДКА.

8. Определить ток в ветви с сопротивлением R₃ методом активного двухполюсника. Для этого при включенных ЭДС Е₁ и Е₂ :

а) измерить напряжение холостого хода U_xx на ключе П₃ при разомкнутом его состоянии (между точками В и К);

б) измерить ток короткого замыкания I_кз при включении ключа П₃ в положение “ кз ”;

в) определить входное сопротивление активного двухполюсника по формуле: r_вх = U_хх /I_кз ;

г) определить ток I₃ , применяя теорему об активном двухполюснике

,

д) результаты записать в таблицу 1-4.

Таблица 1-4

Uxx	Iкз	rвх	I3
В	А	Ом	А

9. Исследовать схему методом наложения. Данные измерений свести в таблицу 1-5.

Таблица 1-5

Действуют ЭДС	I1	I2	I3	Примечание
	А	А	А
E1				ЭДС Е2 заменена внутренним сопротивлением r01
E2				ЭДС Е1 заменена внутренним сопротивлением r02
E1 и E2

10. Сделать выводы по проделанной работе.